СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПРЕДСКАЗАНИЯ СИГНАЛА ВОЗБУЖДЕНИЯ ВЕРХНЕЙ ПОЛОСЫ Российский патент 2017 года по МПК G10L19/06 G10L19/08 G10L21/38 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Изобретение относится к области технологии связи и, более конкретно, к способу и устройству предсказания сигнала возбуждения верхней полосы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Так как требования к качеству голосовых услуг становятся все более высокими в современной связи, Проект партнерства третьего поколения (3GPP) предлагает адаптивный многоскоростной широкополосный (AMR-WB) голосовой кодек. AMR-WB голосовой кодек имеет преимущества, как, например, высокое качество восстановления голоса, низкая средняя скорость кодирования и хорошая самоадаптация, и он является первой в истории связи системой кодирования голоса, которая одновременно может быть использована для беспроводных и проводных услуг. В актуальном применении на стороне устройства декодирования AMR-WB голосового кодека, после приема потока битов нижней полосы, отправленного устройством кодирования, устройство декодирования может декодировать поток битов нижней полосы для получения коэффициента линейного предсказания (LPC) нижней полосы и предсказывать коэффициент LPC верхней полосы или для широкой полосы с использованием коэффициента LPC нижней полосы. Дополнительно устройство декодирования может использовать случайный шум в качестве сигнала возбуждения верхней полосы и синтезировать сигнал верхней полосы с использованием коэффициента LPC верхней полосы или для широкой полосы и сигнала возбуждения верхней полосы.

[0003] Однако на практике получается, что хотя сигнал верхней полосы может быть синтезирован с использованием случайного шума, который используют в качестве сигнала возбуждения верхней полосы, и коэффициента LPC верхней полосы или для широкой полосы, так как случайный шум часто сильно отличается от исходного сигнала возбуждения верхней полосы, то характеристики сигнала возбуждения верхней полосы относительно плохие, что в конечном итоге влияет на характеристики синтезированного сигнала верхней полосы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Варианты осуществления изобретения раскрывают способ и устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, которые могут лучше предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы, тем самым улучшая характеристики сигнала возбуждения верхней полосы.

[0005] Первый аспект вариантов осуществления изобретения раскрывает способ предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, включающий в себя:

получение в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, причем параметры спектральной частоты включают в себя параметры линейной спектральной частоты (LSF) нижней полосы или параметры спектральной частоты иммитанса (ISF) нижней полосы;

для набора параметров спектральной частоты вычисление разности параметров спектральной частоты между каждыми двумя параметрами спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения в некоторых или всех из упомянутых параметров спектральной частоты;

получение минимальной разности параметров спектральной частоты из вычисленных разностей параметров спектральной частоты;

определение в соответствии с частотным бином, который соответствует минимальной разности параметров спектральной частоты, начального частотного бина для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы; и

предсказание сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином.

[0006] В первом возможном способе реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения получение в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, включает в себя:

декодирование принятого потока битов нижней полосы для получения набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот; или

декодирование принятого потока битов нижней полосы для получения сигнала нижней полосы и вычисление в соответствии с сигналом нижней полосы набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот.

[0007] Со ссылкой на первый возможный способ реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения, во втором возможном способе реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения, если набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, получен с помощью декодирования принятого потока битов нижней полосы, способ дополнительно включает в себя:

декодирование принятого потока битов нижней полосы для получения сигнала возбуждения нижней полосы; и

предсказание сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином включает в себя:

выбор из сигнала возбуждения нижней полосы полосы частот с предварительно установленной шириной полосы в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином.

[0008] Со ссылкой на второй возможный способ реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения, в третьем возможном способе реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения, способ дополнительно включает в себя:

преобразование параметров спектральной частоты, полученных с помощью декодирования, в коэффициенты LPC нижней полосы;

синтезирование сигнала нижней полосы с использованием коэффициентов LPC нижней полосы и сигнала возбуждения нижней полосы;

предсказание коэффициентов LPC верхней полосы или для широкой полосы в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы;

синтезирование сигнала верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы и коэффициентов LPC верхней полосы или для широкой полосы; и

комбинирование сигнала нижней полосы с сигналом верхней полосы для получения широкополосного сигнала.

[0009] Со ссылкой на второй возможный способ реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения, в четвертом возможном способе реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения, способ дополнительно включает в себя:

преобразование параметров спектральной частоты, полученных с помощью декодирования, в коэффициенты LPC нижней полосы;

синтезирование сигнала нижней полосы с использованием коэффициентов LPC нижней полосы и сигнала возбуждения нижней полосы;

предсказание огибающей верхней полосы в соответствии с сигналом нижней полосы;

синтезирование сигнала верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы и огибающей верхней полосы; и

комбинирование сигнала нижней полосы с сигналом верхней полосы для получения широкополосного сигнала.

[0010] Со ссылкой на первый возможный способ реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения, в пятом возможном способе реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения, если сигнал нижней полосы получен с помощью декодирования в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы, и набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, вычисляют в соответствии с сигналом нижней полосы, то предсказание сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином включает в себя:

обработку сигнала нижней полосы с использованием фильтра анализа LPC для получения сигнала возбуждения нижней полосы; и

выбор из сигнала возбуждения нижней полосы полосы частот с предварительно установленной шириной полосы в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином.

[0011] Со ссылкой на пятый возможный способ реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения, в шестом возможном способе реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения, способ дополнительно включает в себя:

преобразование вычисленных параметров спектральной частоты в коэффициенты LPC нижней полосы;

предсказание коэффициентов LPC верхней полосы или для широкой полосы в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы;

синтезирование сигнала верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы и коэффициентов LPC верхней полосы или для широкой полосы; и

комбинирование сигнала нижней полосы с сигналом верхней полосы для получения широкополосного сигнала.

[0012] Со ссылкой на пятый возможный способ реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения, в седьмом возможном способе реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения, способ дополнительно включает в себя:

предсказание огибающей верхней полосы в соответствии с сигналом нижней полосы;

синтезирование сигнала верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы и огибающей верхней полосы; и

комбинирование сигнала нижней полосы с сигналом верхней полосы для получения широкополосного сигнала.

[0013] Со ссылкой на первый аспект вариантов осуществления изобретения или любой из от первого до седьмого возможных способов реализации первого аспекта вариантов осуществления изобретения, в восьмом возможном способе реализации первого аспекта вариантов осуществления настоящего изобретения, каждые два параметра спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения, включают в себя каждые два смежных параметра спектральной частоты или каждые два параметра спектральной частоты, удаленных друг от друга на одинаковое количество параметров спектральной частоты.

[0014] Второй аспект вариантов осуществления изобретения раскрывает устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, включающее в себя:

первый блок получения, выполненный с возможностью получать в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, причем параметры спектральной частоты включают в себя параметры линейной спектральной частоты (LSF) нижней полосы или параметры спектральной частоты иммитанса ISF нижней полосы;

блок вычисления, выполненный с возможностью: для набора параметров спектральной частоты, полученного первым блоком получения, вычислять разность параметров спектральной частоты между каждыми двумя параметрами спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения в некоторых или всех из упомянутых параметров спектральной частоты;

второй блок получения, выполненный с возможностью получать минимальную разность параметров спектральной частоты из разностей параметров спектральной частоты, вычисленных блоком вычисления;

блок определения начального частотного бина, выполненный с возможностью определять в соответствии с частотным бином, который соответствует минимальной разности параметров спектральной частоты, полученной вторым блоком получения, начальный частотный бин для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы; и

блок предсказания возбуждения верхней полосы, выполненный с возможностью предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы из нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином, определенным блоком определения начального частотного бина.

[0015] В первом возможном способе реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения первый блок получения, более конкретно, выполнен с возможностью декодировать принятый поток битов нижней полосы для получения набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот; или, более конкретно, выполнен с возможностью декодировать принятый поток битов нижней полосы для получения сигнала нижней полосы и вычислять в соответствии с сигналом нижней полосы набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот.

[0016] Со ссылкой на первый возможный способ реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, во втором возможном способе реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, если первый блок получения, более конкретно, выполнен с возможностью декодировать принятый поток битов нижней полосы для получения набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, устройство дополнительно включает в себя:

блок декодирования, выполненный с возможностью декодировать принятый поток битов нижней полосы, для получения сигнала возбуждения нижней полосы; и

блок предсказания возбуждения верхней полосы, более конкретно, выполнен с возможностью выбирать из сигнала возбуждения нижней полосы, полученного с помощью декодирования блоком декодирования, полосу частот с предварительно установленной шириной полосы в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином.

[0017] Со ссылкой на второй возможный способ реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, в третьем возможном способе реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, устройство дополнительно включает в себя:

первый блок преобразования, выполненный с возможностью преобразовывать параметры спектральной частоты, полученные с помощью декодирования первым блоком получения, в коэффициенты линейного предсказания (LPC) нижней полосы;

первый блок синтезирования сигнала нижней полосы, выполненный с возможностью синтезировать коэффициенты LPC нижней полосы, полученные с помощью преобразования первым блоком преобразования, и сигнал возбуждения нижней полосы, полученный с помощью декодирования блоком декодирования, в сигнал нижней полосы;

первый блок предсказания коэффициентов LPC, выполненный с возможностью предсказывать коэффициенты LPC верхней полосы или для широкой полосы, в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы, полученными с помощью преобразования первым блоком преобразования;

первый блок синтезирования сигнала верхней полосы, выполненный с возможностью синтезировать сигнал верхней полосы, выбранный блоком предсказания возбуждения верхней полосы, и коэффициенты LPC верхней полосы или для широкой полосы, предсказанные первым блоком предсказания коэффициентов LPC; и

первый блок синтезирования широкополосного сигнала, выполненный с возможностью комбинировать сигнал нижней полосы, синтезированный первым блоком синтезирования сигнала нижней полосы, с сигналом верхней полосы, синтезированным первым блоком синтезирования сигнала верхней полосы, для получения широкополосного сигнала.

[0018] Со ссылкой на второй возможный способ реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, в четвертом возможном способе реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, устройство дополнительно включает в себя:

второй блок преобразования, выполненный с возможностью преобразовывать параметры спектральной частоты, полученные с помощью декодирования первым блоком получения, в коэффициенты линейного предсказания LPC нижней полосы;

второй блок синтезирования сигнала нижней полосы, выполненный с возможностью синтезировать коэффициенты LPC нижней полосы, полученные с помощью преобразования вторым блоком преобразования, и сигнал возбуждения нижней полосы, полученный с помощью декодирования блоком декодирования, в сигнал нижней полосы;

первый блок предсказания огибающей верхней полосы, выполненный с возможностью предсказывать огибающую верхней полосы, в соответствии с сигналом нижней полосы, синтезированным вторым блоком синтезирования сигнала нижней полосы;

второй блок синтезирования сигнала верхней полосы, выполненный с возможностью синтезировать сигнал верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы, выбранного блоком предсказания возбуждения верхней полосы, и огибающей верхней полосы, предсказанной первым блоком предсказания огибающей верхней полосы; и

второй блок синтезирования широкополосного сигнала, выполненный с возможностью комбинировать сигнал нижней полосы, синтезированный вторым блоком синтезирования сигнала нижней полосы, с сигналом верхней полосы, синтезированным вторым блоком синтезирования сигнала верхней полосы, для получения широкополосного сигнала.

[0019] Со ссылкой на первый возможный способ реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, в пятом возможном способе реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, если первый блок получения, более конкретно, выполнен с возможностью декодировать принятый поток битов нижней полосы для получения сигнала нижней полосы и вычислять в соответствии с сигналом нижней полосы набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, то блок предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, более конкретно, выполнен с возможностью обрабатывать сигнал нижней полосы с использованием фильтра анализа LPC для получения сигнала возбуждения нижней полосы и выбирать из сигнала возбуждения нижней полосы, полосу частот с предварительно установленной шириной полосы в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином, определенным блоком определения начального частотного бина.

[0020] Со ссылкой на пятый возможный способ реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, в шестом возможном способе реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, устройство дополнительно включает в себя:

третий блок преобразования, выполненный с возможностью преобразовывать вычисленные параметры спектральной частоты, полученные первым блоком получения, в коэффициенты линейного предсказания (LPC) нижней полосы;

второй блок предсказания коэффициентов LPC, выполненный с возможностью предсказывать коэффициенты LPC верхней полосы или для широкой полосы в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы, полученными с помощью преобразования третьим блоком преобразования;

третий блок синтезирования сигнала верхней полосы, выполненный с возможностью синтезировать сигнал верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы, выбранного блоком предсказания возбуждения верхней полосы, и коэффициентов LPC верхней полосы или для широкой полосы, предсказанных вторым блоком предсказания коэффициентов LPC; и

третий блок синтезирования широкополосного сигнала, выполненный с возможностью комбинировать сигнал нижней полосы, полученный с помощью декодирования первым блоком получения, с сигналом верхней полосы, синтезированным третьим блоком синтезирования сигнала верхней полосы, для получения широкополосного сигнала.

[0021] Со ссылкой на пятый возможный способ реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, в седьмом возможном способе реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, устройство дополнительно включает в себя:

третий блок предсказания огибающей верхней полосы, выполненный с возможностью предсказывать огибающую верхней полосы в соответствии с сигналом нижней полосы, полученным с помощью декодирования первым блоком получения;

четвертый блок синтезирования сигнала верхней полосы, выполненный с возможностью синтезировать сигнал верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы, выбранного блоком предсказания возбуждения верхней полосы, и огибающей верхней полосы, предсказанной третьим блоком предсказания огибающей верхней полосы; и

четвертый блок синтезирования широкополосного сигнала, выполненный с возможностью комбинировать сигнал нижней полосы, полученный с помощью декодирования первым блоком получения, с сигналом верхней полосы, синтезированным четвертым блоком синтезирования сигнала верхней полосы, для получения широкополосного сигнала.

[0022] Со ссылкой на второй аспект вариантов осуществления изобретения или любой из от первого до седьмого возможных способов реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, в восьмом возможном способе реализации второго аспекта вариантов осуществления изобретения, каждые два параметра спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения, включают в себя каждые два смежных параметра спектральной частоты или каждые два параметра спектральной частоты, удаленных друг от друга на одинаковое количество параметров спектральной частоты.

[0023] В вариантах осуществления изобретения после того, как набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, получен в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы, можно вычислить разность параметров спектральной частоты между любыми двумя параметрами спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения, в данном наборе параметров спектральной частоты, и дополнительно минимальную разность параметров спектральной частоты получают из вычисленных разностей параметров спектральной частоты, причем параметры спектральной частоты включают в себя параметры линейной спектральной частоты (LSF) нижней полосы или параметры спектральной частоты иммитанса ISF нижней полосы, и, следовательно, минимальная разность параметров спектральной частоты является минимальной разностью параметров LSF или минимальной разностью параметров ISF. В соответствии со взаимосвязью отображения между энергией сигнала и частотным бином, который соответствует разности параметров LSF или разности параметров ISF, можно увидеть, что чем меньше разность параметров LSF или разность параметров ISF, тем большую энергию сигнала она указывает, и, следовательно, начальный частотный бин для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы определяют в соответствии с частотным бином, который соответствует минимальной разности параметров спектральной частоты (то есть минимальной разности параметров LSF или минимальной разности параметров ISF), и сигнал возбуждения верхней полосы прогнозируют из нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином, что может реализовать предсказание сигнала возбуждения верхней полосы, имеющего относительно хорошее качество кодирования, так что сигнал возбуждения верхней полосы можно лучше предсказывать, тем самым эффективно улучшая характеристики сигнала возбуждения верхней полосы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0024] Для описания технических решений вариантов осуществления изобретения более ясно, нижеследующее является кратким описанием сопроводительных чертежей, требуемых для описания вариантов осуществления. Следует понимать, что сопроводительные чертежи в последующем описании показывают только некоторые варианты осуществления изобретения, и специалист в данной области техники может получить другие чертежи из этих сопроводительных чертежей без творческих усилий.

[0025] Фиг. 1 является схематической блок-схемой способа предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения;

[0026] Фиг. 2 является схематической диаграммой способа предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения;

[0027] Фиг. 3 является схематической диаграммой другого способа предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения;

[0028] Фиг. 4 является схематической диаграммой другого способа предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения;

[0029] Фиг. 5 является схематической диаграммой другого способа предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения;

[0030] Фиг. 6 является схематической структурной диаграммой устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения;

[0031] Фиг. 7 является схематической структурной диаграммой другого устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения;

[0032] Фиг. 8 является схематической структурной диаграммой другого устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения;

[0033] Фиг. 9 является схематической структурной диаграммой другого устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения;

[0034] Фиг. 10 является схематической структурной диаграммой другого устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения; и

[0035] Фиг. 11 является схематической структурной диаграммой устройства декодирования, раскрытого в варианте осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0036] Нижеследующее ясно описывает технические решения вариантов осуществления изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи в вариантах осуществления изобретения. Следует понимать, описанные варианты осуществления являются всего лишь частью, а не всеми вариантами осуществления изобретения. Все другие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники на основании вариантов осуществления изобретения без творческих усилий, попадают в объем правовой охраны изобретения.

[0037] Варианты осуществления изобретения раскрывают способ и устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, которые могут лучше предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы, тем самым улучшая характеристики сигнала возбуждения верхней полосы. Подробные описания предоставлены ниже по отдельности.

[0038] Со ссылкой на Фиг. 1, Фиг. 1 является схематической блок-схемой способа предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения. Как изображено на Фиг. 1, способ предсказания сигнала возбуждения верхней полосы может включать в себя следующие этапы:

[0039] 101: Получать в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы, набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, причем параметры спектральной частоты включают в себя параметры LSF нижней полосы или параметры ISF нижней полосы.

[0040] В варианте осуществления изобретения, так как параметры спектральной частоты включают в себя параметры LSF нижней полосы или параметры ISF нижней полосы, то каждый параметр LSF нижней полосы или параметр ISF нижней полосы дополнительно соответствует частоте, и в потоке битов нижней полосы частоты, соответствующие параметрам LSF нижней полосы или параметрам ISF нижней полосы, как правило, расположены в порядке возрастания, набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, является набором параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, которые соответствуют параметрам спектральной частоты.

[0041] В данном варианте осуществления изобретения набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, может быть получен устройством декодирования в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы. Устройство декодирования может быть устройством декодирования в AMR-WB голосовом кодеке или может быть устройством декодирования голоса, устройством декодирования потока битов нижней полосы или подобным другим типом, который не ограничен в данном варианте осуществления изобретения. Устройство декодирования в данном варианте осуществления изобретения может включать в себя, по меньшей мере, одно устройство обработки, и устройство декодирования может работать под управлением, по меньшей мере, одного устройства обработки.

[0042] В варианте осуществления после того, как устройство декодирования принимает поток битов нижней полосы, отправленный устройством кодирования, устройство декодирования может сперва напрямую декодировать поток битов нижней полосы, отправленный устройством кодирования, для получения параметров линейных спектральных пар (LSP) и затем преобразовывать параметры LSP в параметры LSF нижней полосы; или устройство декодирования может напрямую декодировать поток битов нижней полосы, отправленный устройством кодирования, для получения параметров спектральных пар иммитанса (ISP) и затем преобразовывать параметры ISP в параметры ISF нижней полосы.

[0043] Конкретные способы преобразования, в которых устройство декодирования преобразует параметры LSP в параметры LSF нижней полосы, и устройство декодирования преобразует параметры ISP в параметры ISF нижней полосы, широко известны специалистам в данной области техники и не описаны подробно в данном варианте осуществления изобретения.

[0044] В данном варианте осуществления изобретения параметр спектральной частоты также может быть параметром указания любого домена частот коэффициента LPC, как, например, параметром LSP или параметром LSF, что не ограничено в данном варианте осуществления изобретения.

[0045] В другом варианте осуществления после приема потока битов нижней полосы, отправленного устройством кодирования, устройство декодирования может декодировать принятый поток битов нижней полосы для получения сигнала нижней полосы и вычислять в соответствии с сигналом нижней полосы набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот.

[0046] Более конкретно, устройство декодирования может вычислять коэффициенты LPC в соответствии с сигналом нижней полосы и затем преобразовывать коэффициенты LPC в параметры LSF или параметры ISF, причем конкретный способ вычисления, в котором коэффициенты LPC преобразуют в параметры LSF или параметры ISF, также широко известен специалистам в данной области техники и не описан подробно в данном варианте осуществления изобретения.

[0047] 102: Для полученного набора параметров спектральной частоты вычислить разность параметров спектральной частоты между каждыми двумя параметрами спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения в некоторых или всех из упомянутых параметров спектральной частоты.

[0048] В данном варианте осуществления изобретения устройство декодирования может выбирать некоторые параметры спектральной частоты из полученного набора параметров спектральной частоты и вычислять разность параметров спектральной частоты между каждыми двумя параметрами спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения, в выбранных параметрах спектральной частоты. Конечно, в данном варианте осуществления изобретения устройство декодирования может выбирать все параметры спектральной частоты из полученного набора параметров спектральной частоты и вычислять разность параметров спектральной частоты между каждыми двумя параметрами спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения, во всех выбранных параметрах спектральной частоты. Другими словами, либо некоторые, либо все параметры спектральной частоты являются параметрами спектральной частоты в полученном наборе параметров спектральной частоты.

[0049] В данном варианте осуществления изобретения после того, как устройство декодирования получает набор параметров спектральной частоты (то есть параметры LSF нижней полосы или параметры ISF нижней полосы), которые расположены в порядке частот, устройство декодирования может вычислять для этого полученного набора параметров спектральной частоты разность параметров спектральной частоты между каждыми двумя параметрами спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения, в данном наборе (некоторых или всех) параметров спектральной частоты.

[0050] В данном варианте осуществления каждые два параметра спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения, включают в себя каждые два параметра спектральной частоты, положения которых являются смежными, которые, например, могут быть каждыми двумя параметрами LSF нижней полосы, положения которых являются смежными (то есть интервал положения является параметром 0 LSF) в наборе параметров LSF нижней полосы, которые расположены в порядке возрастания частот, или могут быть каждыми двумя параметрами ISF нижней полосы, положения которых являются смежными (то есть интервал положения является параметром 0 ISF) в наборе параметров ISF нижней полосы, которые расположены в порядке возрастания частот.

[0051] В другом варианте осуществления каждые два параметра спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения, включают в себя каждые два параметра спектральной частоты, положения которых удалены друг от друга на одинаковое количество (как, например, один или два) параметров спектральной частоты, которое, например, может быть LSF [1] и LSF [3], LSF [2] и LSF [4], LSF [3] и LSF [5] или тому подобным в наборе параметров LSF нижней полосы, которые расположены в порядке возрастания частот, причем интервалы LSF [1] и LSF [3], LSF [2] и LSF [4], LSF [3] и LSF [5] положения все являются одним параметром LSF, то есть LSF [2], LSF [3] и LSF [4].

[0052] 103: Получать минимальную разность параметров спектральной частоты из вычисленных разностей параметров спектральной частоты.

[0053] В данном варианте осуществления изобретения после вычисления разностей параметров спектральной частоты устройство декодирования может получать минимальную разность параметров спектральной частоты из вычисленных разностей параметров спектральной частоты.

[0054] 104: Определять в соответствии с частотным бином, который соответствует минимальной разности параметров спектральной частоты, начальный частотный бин для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы.

[0055] В данном варианте осуществления изобретения, так как минимальная разность параметров спектральной частоты соответствует двум частотным бинам, то устройство декодирования может определять в соответствии с двумя частотными бинами начальный частотный бин для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы. Например, устройство декодирования может использовать меньший частотный бин из двух частотных бинов в качестве начального частотного бина для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы, или устройство декодирования может использовать больший частотный бин из двух частотных бинов в качестве начального частотного бина для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы, или устройство декодирования может использовать частотный бин, расположенный между двумя частотными бинами, в качестве начального частотного бина для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы, то есть выбранный начальный частотный бин больше или равен меньшему частотному бину из двух частотных бинов, и меньше или равен большему частотному бину из двух частотных бинов; и конкретный выбор начального частотного бина не ограничен в данном варианте осуществления изобретения.

[0056] Например, если разность между LSF [2] и LSF [4] является минимальной разностью LSF, то устройство декодирования может использовать минимальный частотный бин, соответствующий LSF [2], в качестве начального частотного бина для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы, или устройство декодирования может использовать максимальный частотный бин, соответствующий LSF [4], в качестве начального частотного бина для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы, или устройство декодирования может использовать частотный бин в диапазоне частотных бинов между минимальным частотным бином, который соответствует LSF [2], и максимальным частотным бином, который соответствует LSF [4], в качестве начального частотного бина для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы, что не ограничено в данном варианте осуществления изобретения.

[0057] 105: Предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы из нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином.

[0058] В данном варианте осуществления изобретения после определения начального частотного бина для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы устройство декодирования может предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы из нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином. Например, устройство декодирования выбирает из сигнала возбуждения нижней полосы, который соответствует потоку битов нижней полосы, полосу частот с предварительно установленной шириной полосы в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином.

[0059] В способе, описанном на Фиг. 1, после получения в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, устройство декодирования может вычислять разность параметров спектральной частоты между каждыми двумя параметрами спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения, в данном наборе параметров спектральной частоты, и дополнительно получать минимальную разность параметров спектральной частоты из вычисленных разностей параметров спектральной частоты, причем параметры спектральной частоты включают в себя параметры линейной спектральной частоты (LSF) нижней полосы или параметры спектральной частоты иммитанса ISF нижней полосы, и, следовательно, минимальная разность параметров спектральной частоты является минимальной разностью параметров LSF или является минимальной разностью параметров ISF. В соответствии со взаимосвязью отображения между энергией сигнала и частотным бином, который соответствует разности параметров LSF или разности параметров ISF, можно увидеть, что чем меньше разность параметров LSF или разность параметров ISF, тем большую энергию сигнала она указывает, и, следовательно, начальный частотный бин для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы определяют в соответствии с частотным бином, который соответствует минимальной разности параметров спектральной частоты (то есть минимальной разности параметров LSF или минимальной разности параметров ISF), и сигнал возбуждения верхней полосы прогнозируют из нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином, что может реализовать предсказание сигнала возбуждения верхней полосы, имеющего относительно хорошее качество кодирования, так что сигнал возбуждения верхней полосы можно лучше предсказывать, тем самым эффективно улучшая характеристики сигнала возбуждения верхней полосы.

[0060] Со ссылкой на Фиг. 2, Фиг. 2 является схематической диаграммой способа предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения. Как изображено на Фиг. 2, способ предсказания сигнала возбуждения верхней полосы заключается в:

[0061] 1. Устройство декодирования декодирует принятый поток битов нижней полосы для получения набора параметров LSF нижней полосы, которые расположены в порядке частот.

[0062] 2. Устройство декодирования вычисляет для полученного набора параметров LSF нижней полосы разность LSF_DIFF между каждыми двумя параметрами LSF нижней полосы, которые имеют смежные положения, в данном наборе (некоторых или всех) параметров LSF нижней полосы, и предполагается, что LSF_DIFF[i]=LSF[i+1]-LSF[i], где i≤M, i указывает i-й LSF, и M указывает количество параметров LSF нижней полосы.

[0063] 3. Устройство декодирования получает минимальную разность MIN_LSF_DIFF из вычисленных разностей LSF_DIFF.

[0064] В качестве опционального способа реализации устройство декодирования может определять в соответствии со скоростью потока битов нижней полосы диапазон поиска минимальной LSF_DIFF, то есть положение наибольшей частоты, которая соответствует LSF_DIFF, причем более высокая скорость указывает больший диапазон поиска, и более низкая скорость указывает меньший диапазон поиска. Например, в AMR-WB, когда скорость меньше или равна 8,85 кб/с, максимальная величина i равна М-8; или когда скорость меньше или равна 12,65 кб/с, максимальная величина i равна М-6; или когда скорость меньше или равна 15.85 кб/с, максимальная величина i равна М-4.

[0065] В качестве опционального способа реализации, когда ищут минимальную MIN_LSF_DIFF, коэффициент α коррекции можно сперва использовать для коррекции LSF_DIFF, где α уменьшается с ростом частоты, то есть

α * LSF_DIFF[i]≤MIN_LSF_DIFF, где i≤M, и 0<α<1.

[0066] 4. Устройство декодирования определяет в соответствии с частотным бином, который соответствует минимальной MIN_LSF_DIFF, начальный частотный бин для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы.

[0067] 5. Устройство декодирования декодирует принятый поток битов нижней полосы для получения сигнала возбуждения нижней полосы.

[0068] 6. Устройство декодирования выбирает из сигнала возбуждения нижней полосы полосу частот с предварительно установленной шириной полосы частот в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином.

[0069] Еще дополнительно способ предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенный на Фиг. 2, может дополнительно включать в себя:

[0070] 7. Устройство декодирования преобразует параметры LSF нижней полосы, полученные с помощью декодирования, в коэффициенты LPC нижней полосы.

[0071] 8. Устройство декодирования синтезирует сигнал нижней полосы с использованием коэффициентов LPC нижней полосы и сигнала возбуждения нижней полосы.

[0072] 9. Устройство декодирования предсказывает коэффициенты LPC верхней полосы или для широкой полосы в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы.

[0073] 10. Устройство декодирования синтезирует сигнал верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы и коэффициентов LPC верхней полосы или для широкой полосы.

[0074] 11. Устройство декодирования комбинирует сигнал нижней полосы с сигналом верхней полосы для получения широкополосного сигнала.

[0075] В качестве опционального способа реализации, когда скорость потока битов нижней полосы больше, чем заданный порог, сигнал, полоса частот которого является смежной с полосой частот сигнала верхней полосы, в сигнале возбуждения нижней полосы, полученном с помощью декодирования, можно фиксированно выбрать в качестве сигнала возбуждения верхней полосы; например, в AMR-WB, когда скорость больше или равна 23,05 кб/с, то сигнал полосы частот от 4 до 6 кГц может быть фиксированно выбран в качестве сигнала возбуждения верхней полосы частот от 6 до 8 кГц.

[0076] В качестве опционального способа реализации в способе, описанном на Фиг. 2, параметры LSF также могут быть заменены на параметры ISF, что не влияет на реализацию изобретения.

[0077] В способе, описанном на Фиг. 2, устройство декодирования предсказывает сигнал возбуждения верхней полосы из сигнала возбуждения нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином сигнала возбуждения верхней полосы, что может реализовать предсказание сигнала возбуждения верхней полосы, который имеет хорошее качество кодирования, так что можно лучше предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы, тем самым эффективно улучшая характеристики сигнала возбуждения верхней полосы. Дополнительно после того, как устройство декодирования комбинирует сигнал нижней полосы с сигналом верхней полосы, характеристики широкополосного сигнала также могут быть улучшены.

[0078] Со ссылкой на Фиг. 3, Фиг. 3 является схематической диаграммой другого способа предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения. Как изображено на Фиг. 3, способ предсказания сигнала возбуждения верхней полосы заключается в:

[0079] 1. Устройство декодирования декодирует принятый поток битов нижней полосы для получения набора параметров LSF нижней полосы, которые расположены в порядке частот.

[0080] 2. Устройство декодирования вычисляет для полученного набора параметров LSF нижней полосы разность LSF_DIFF между каждыми двумя параметрами LSF нижней полосы, которые имеют интервал 2 положения параметров LSF нижней полосы, в данном наборе (некоторых или всех) параметров LSF нижней полосы, и предполагается, что LSF_DIFF[i]=LSF[i+2]-LSF[i], где i≤M, i указывает i-й LSF, и M указывает количество параметров LSF нижней полосы.

[0081] 3. Устройство декодирования получает минимальную MIN_LSF_DIFF из вычисленных разностей LSF_DIFF.

[0082] В качестве опционального способа реализации устройство декодирования может определять в соответствии со скоростью потока битов нижней полосы, диапазон поиска минимальной LSF_DIFF, то есть положение наибольшей частоты, которая соответствует LSF_DIFF, причем более высокая скорость указывает больший диапазон поиска, и более низкая скорость указывает меньший диапазон поиска. Например, в AMR-WB, когда скорость меньше или равна 8,85 кб/с, максимальная величина i равна М-8; или когда скорость меньше или равна 12,65 кб/с, максимальная величина i равна М-6; или когда скорость меньше или равна 15,85 кб/с, максимальная величина i равна М-4.

[0083] В качестве опционального способа реализации, когда ищут минимальную MIN_LSF_DIFF, коэффициент коррекции можно сперва использовать для коррекции LSF_DIFF, где уменьшается с ростом частоты, то есть

LSF_DIFF[i]≤ α * MIN_LSF_DIFF, где i≤M, и α >1.

[0084] 4. Устройство декодирования определяет в соответствии с частотным бином, который соответствует минимальной MIN_LSF_DIFF, начальный частотный бин для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы.

[0085] 5. Устройство декодирования декодирует принятый поток битов нижней полосы для получения сигнала возбуждения нижней полосы.

[0086] 6. Устройство декодирования выбирает из сигнала возбуждения нижней полосы полосу частот с предварительно установленной шириной полосы частот в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином.

[0087] Еще дополнительно способ предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенный на Фиг. 3, может дополнительно включать в себя:

[0088] 7. Устройство декодирования преобразует параметры LSF нижней полосы, полученные с помощью декодирования, в коэффициенты LPC нижней полосы.

[0089] 8. Устройство декодирования синтезирует сигнал нижней полосы с использованием коэффициентов LPC нижней полосы и сигнала возбуждения нижней полосы.

[0090] 9. Устройство декодирования предсказывает огибающую верхней полосы в соответствии с синтезированным сигналом нижней полосы.

[0091] 10. Устройство декодирования синтезирует сигнал верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы и огибающей верхней полосы.

[0092] 11. Устройство декодирования комбинирует сигнал нижней полосы с сигналом верхней полосы для получения широкополосного сигнала.

[0093] В качестве опционального способа реализации, когда скорость потока битов нижней полосы больше, чем заданный порог, сигнал, полоса частот которого является смежной с полосой частот сигнала верхней полосы, в сигнале возбуждения нижней полосы, полученном с помощью декодирования, можно фиксированно выбрать в качестве сигнала возбуждения верхней полосы; например, в AMR-WB, когда скорость больше или равна 23,05 кб/с, то сигнал полосы частот от 4 до 6 кГц может быть фиксированно выбран в качестве сигнала возбуждения верхней полосы от 6 до 8 кГц.

[0094] В качестве опционального способа реализации в способе, описанном на Фиг. 3, параметры LSF также могут быть заменены на параметры ISF, что не влияет на реализацию изобретения.

[0095] В способе, описанном на Фиг. 3, устройство декодирования предсказывает сигнал возбуждения верхней полосы из сигнала возбуждения нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином сигнала возбуждения верхней полосы, что может реализовать предсказание сигнала возбуждения верхней полосы, который имеет хорошее качество кодирования, так что сигнал возбуждения верхней полосы может быть лучше предсказан, тем самым эффективно улучшают характеристики сигнала возбуждения верхней полосы. Дополнительно после того, как устройство декодирования комбинирует сигнал нижней полосы с сигналом верхней полосы, характеристики широкополосного сигнала также могут быть улучшены.

[0096] Со ссылкой на Фиг. 4, Фиг. 4 является схематической диаграммой другого способа предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения. Как изображено на Фиг. 4, способ предсказания сигнала возбуждения верхней полосы заключается в:

[0097] 1. Устройство декодирования декодирует принятый поток битов для получения сигнала нижней полосы.

[0098] 2. Устройство декодирования вычисляет в соответствии с сигналом нижней полосы набор параметров LSF нижней полосы, которые расположены в порядке частот.

[0099] 3. Устройство декодирования вычисляет для набора вычисленных параметров LSF нижней полосы разность LSF_DIFF между каждыми двумя параметрами LSF нижней полосы, которые имеют смежные положения, в данном наборе (некоторых или всех) параметров LSF нижней полосы, и предполагается, что LSF_DIFF[i]=LSF[i+1]-LSF[i], где i≤M, i указывает i-й LSF, и M указывает количество параметров LSF нижней полосы.

[00100] 4. Устройство декодирования получает минимальную MIN_LSF_DIFF из вычисленных разностей LSF_DIFF.

[00101] В качестве опционального способа реализации устройство декодирования может определять в соответствии со скоростью потока битов нижней полосы диапазон поиска минимальной MIN_LSF_DIFF, то есть положение наибольшей частоты, которая соответствует LSF_DIFF, причем большая скорость указывает больший диапазон поиска, и меньшая скорость указывает меньший диапазон поиска. Например, в AMR-WB, когда скорость меньше или равна 8,85 кб/с, то максимальная величина i равна М-8; или когда скорость меньше или равна 12,65 кб/с, то максимальная величина i равна М-6; или когда скорость меньше или равна 15,85 кб/с, то максимальная величина i равна М-4.

В качестве опционального способа реализации, когда ищут минимальную MIN_LSF_DIFF, коэффициент α коррекции можно использовать для коррекции LSF_DIFF, где α уменьшается с ростом частоты, то есть

α* LSF_DIFF[i]≤MIN_LSF_DIFF, где i≤M, и 0<α<1.

[00102] 5. Устройство декодирования определяет в соответствии с частотным бином, который соответствует минимальной MIN_LSF_DIFF, начальный частотный бин для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы.

[00103] 6. Устройство декодирования обрабатывает низкочастотный сигнал с использованием фильтра анализа LPC для получения сигнала возбуждения нижней полосы.

[00104] 7. Устройство декодирования выбирает из сигнала возбуждения нижней полосы полосу частот с предварительно установленной шириной полосы частот в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином.

[00105] Еще дополнительно способ предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенный на Фиг. 4, может дополнительно включать в себя:

[00106] 8. Устройство декодирования преобразует вычисленные параметры LSF нижней полосы в коэффициенты LPC нижней полосы.

[00107] 9. Устройство декодирования предсказывает коэффициенты LPC верхней полосы или для широкой полосы в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы.

[00108] 10. Устройство декодирования синтезирует сигнал верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы и коэффициентов LPC верхней полосы или для широкой полосы.

[00109] 11. Устройство декодирования комбинирует сигнал нижней полосы с сигналом верхней полосы для получения широкополосного сигнала.

[00110] В качестве опционального способа реализации, когда скорость потока битов нижней полосы больше, чем заданный порог, сигнал, полоса частот которого является смежной с полосой частот сигнала верхней полосы, в сигнале возбуждения нижней полосы, полученном с помощью декодирования, можно фиксированно выбрать в качестве сигнала возбуждения верхней полосы; например, в AMR-WB, когда скорость больше или равна 23,05 кб/с, то сигнал полосы частот от 4 до 6 кГц может быть фиксированно выбран в качестве сигнала возбуждения верхней полосы от 6 до 8 кГц.

[00111] В качестве опционального способа реализации в способе, описанном на Фиг. 4, параметры LSF также могут быть заменены на параметры ISF, что не влияет на реализацию изобретения.

[00112] В способе, описанном на Фиг. 4, устройство декодирования предсказывает сигнал возбуждения верхней полосы из сигнала возбуждения нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином сигнала возбуждения верхней полосы, что может реализовать предсказание сигнала возбуждения верхней полосы, который имеет хорошее качество кодирования, так что можно лучше предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы, тем самым эффективно улучшая характеристики сигнала возбуждения верхней полосы. Дополнительно после того, как устройство декодирования комбинирует сигнал нижней полосы с сигналом верхней полосы, характеристики широкополосного сигнала также могут быть улучшены.

[00113] Со ссылкой на Фиг. 5, Фиг. 5 является схематической диаграммой другого способа предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения. Как изображено на Фиг. 5, способ предсказания сигнала возбуждения верхней полосы заключается в:

[00114] 1. Устройство декодирования декодирует принятый поток битов нижней полосы для получения сигнала нижней полосы.

[00115] 2. Устройство декодирования вычисляет в соответствии с сигналом нижней полосы набор параметров LSF нижней полосы, которые расположены в порядке частот.

[00116] 3. Устройство декодирования вычисляет для набора вычисленных параметров LSF нижней полосы разность LSF_DIFF между каждыми двумя параметрами LSF нижней полосы, которые имеют интервал 2 положения параметров LSF нижней полосы, в данном наборе (некоторых или всех) параметров LSF нижней полосы, и предполагается, что LSF_DIFF[i]=LSF[i+2]-LSF[i], где i≤M, i указывает i-й LSF, и M указывает количество параметров LSF нижней полосы.

[00117] 4. Устройство декодирования получает минимальную MIN_LSF_DIFF из вычисленных разностей LSF_DIFF.

[00118] В качестве опционального способа реализации устройство декодирования может определять в соответствии со скоростью потока битов нижней полосы диапазон поиска минимальной MIN_LSF_DIFF, то есть положение наибольшей частоты, которая соответствует LSF_DIFF, причем большая скорость указывает больший диапазон поиска, и меньшая скорость указывает меньший диапазон поиска. Например, в AMR-WB, когда скорость меньше или равна 8,85 кб/с, то максимальная величина i равна М-8; или когда скорость меньше или равна 12,65 кб/с, то максимальная величина i равна М-6; или когда скорость меньше или равна 15.85 кб/с, то максимальная величина i равна М-4.

[00119] В качестве опционального способа реализации, когда ищут минимальную MIN_LSF_DIFF, коэффициент коррекции можно использовать для коррекции LSF_DIFF, где α уменьшается с ростом частоты, то есть

LSF_DIFF[i]≤ α * MIN_LSF_DIFF, где i≤M, и α>1.

[00120] 5. Устройство декодирования определяет в соответствии с частотным бином, который соответствует минимальной MIN_LSF_DIFF, начальный частотный бин для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы.

[00121] 6. Устройство декодирования обрабатывает низкочастотный сигнал с использованием фильтра анализа LPC для получения сигнала возбуждения нижней полосы.

[00122] 7. Устройство декодирования выбирает из сигнала возбуждения нижней полосы полосу частот с предварительно установленной шириной полосы частот в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином.

[00123] Еще дополнительно способ предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенный на Фиг. 5, может дополнительно включать в себя:

[00124] 8. Устройство декодирования предсказывает огибающую верхней полосы, в соответствии с сигналом нижней полосы.

[00125] В варианте осуществления устройство декодирования может предсказывать огибающую верхней полосы в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы и сигналом возбуждения нижней полосы.

[00126] 9. Устройство декодирования синтезирует сигнал верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы и огибающей верхней полосы.

[00127] 10. Устройство декодирования комбинирует сигнал нижней полосы с сигналом верхней полосы для получения широкополосного сигнала.

[00128] В качестве опционального способа реализации, когда скорость потока битов нижней полосы больше, чем заданный порог, сигнал, полоса частот которого является смежной с полосой частот сигнала верхней полосы, в сигнале возбуждения нижней полосы, полученном с помощью декодирования, можно фиксированно выбрать в качестве сигнала возбуждения верхней полосы; например, в AMR-WB, когда скорость больше или равна 23,05 кб/с, то сигнал полосы частот от 4 до 6 кГц может быть фиксированно выбран в качестве сигнала возбуждения верхней полосы от 6 до 8 кГц.

[00129] В качестве опционального способа реализации в способе, описанном на Фиг. 5, параметры LSF также могут быть заменены на параметры ISF, что не влияет на реализацию изобретения.

[00130] В способе, описанном на Фиг. 5, устройство декодирования предсказывает сигнал возбуждения верхней полосы из сигнала возбуждения нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином сигнала возбуждения верхней полосы, что может реализовать предсказание сигнала возбуждения верхней полосы, который имеет хорошее качество кодирования, так что можно лучше предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы, тем самым эффективно улучшая характеристики сигнала возбуждения верхней полосы. Дополнительно после того, как устройство декодирования комбинирует сигнал нижней полосы с сигналом верхней полосы, характеристики широкополосного сигнала также могут быть улучшены.

[00131] Со ссылкой на Фиг. 6, Фиг. 6 является схематической структурной диаграммой устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения. Устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенное на Фиг. 6, может быть физически реализовано в качестве независимого устройства или может быть использовано в качестве новой добавленной части устройства декодирования, что не ограничено в данном варианте осуществления изобретения. Как изображено на Фиг. 6, устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы может включать в себя:

первый блок 601 получения, выполненный с возможностью получать в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, причем параметры спектральной частоты включают в себя параметры LSF нижней полосы или параметры ISF нижней полосы;

блок 602 вычисления, выполненный с возможностью: для набора параметров спектральной частоты, полученного первым блоком 601 получения, вычислять разность параметров спектральной частоты между каждыми двумя параметрами спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения в некоторых или всех из упомянутых параметров спектральной частоты;

второй блок 603 получения, выполненный с возможностью получать минимальную разность параметров спектральной частоты из разностей параметров спектральной частоты, вычисленных блоком 602 вычисления;

блок 604 определения начального частотного бина, выполненный с возможностью определять в соответствии с частотным бином, который соответствует минимальной разности параметров спектральной частоты, полученной вторым блоком 603 получения, начальный частотный бин для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы; и

блок 605 предсказания возбуждения верхней полосы, выполненный с возможностью предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы из нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином, определенным блоком 604 определения начального частотного бина.

[00132] В качестве опционального способа реализации первый блок 601 получения, более конкретно, может быть выполнен с возможностью декодировать принятый поток битов нижней полосы для получения набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот; или, более конкретно, выполнен с возможностью декодировать принятый поток битов нижней полосы для получения сигнала нижней полосы и вычислять в соответствии с сигналом нижней полосы набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот.

[00133] В варианте осуществления каждые два параметра спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения, включают в себя каждые два смежных параметра спектральной частоты или каждые два параметра спектральной частоты, удаленные друг от друга на одинаковое количество параметров спектральной частоты.

[00134] Устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, описанное на Фиг. 6, может предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы из сигнала нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином сигнала возбуждения верхней полосы, что может реализовать предсказание сигнала возбуждения верхней полосы, имеющего хорошее качество кодирования, так что сигнал возбуждения верхней полосы можно лучше предсказывать, тем самым эффективно улучшая характеристики сигнала возбуждения верхней полосы.

[00135] Также со ссылкой на Фиг. 7, Фиг. 7 является схематической структурной диаграммой другого устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения. Устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенное на Фиг. 7, получено путем оптимизации устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенного на Фиг. 6. В устройстве предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенном на Фиг. 7, если первый блок 601 получения, более конкретно, выполнен с возможностью декодировать принятый поток битов нижней полосы для получения набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, дополнительно ко всем блокам устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенного на Фиг. 6, устройство предсказания возбуждения верхней полосы, изображенное на Фиг. 7, может дополнительно включать в себя:

блок 606 декодирования, выполненный с возможностью декодировать принятый поток битов нижней полосы для получения сигнала возбуждения нижней полосы; и

соответственно блок 605 предсказания возбуждения верхней полосы, более конкретно, выполнен с возможностью выбирать из сигнала возбуждения нижней полосы, полученного с помощью декодирования блоком 606 декодирования, полосу частот с предварительно установленной шириной полосы в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином, определенным блоком 604 определения начального частотного бина.

[00136] В качестве опционального способа реализации устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенное на Фиг. 7, может дополнительно включать в себя:

первый блок 607 преобразования, выполненный с возможностью преобразовывать параметры спектральной частоты, полученные с помощью декодирования первым блоком 601 получения, в коэффициенты LPC нижней полосы;

первый блок 608 синтезирования сигнала нижней полосы, выполненный с возможностью синтезировать сигнал нижней полосы с использованием коэффициентов LPC нижней полосы, полученных с помощью преобразования первым блоком 607 преобразования, и сигнала возбуждения нижней полосы, полученного с помощью декодирования блоком 606 декодирования;

первый блок 609 предсказания коэффициентов LPC, выполненный с возможностью предсказывать коэффициенты LPC верхней полосы или для широкой полосы, в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы, полученными с помощью преобразования первым блоком 607 преобразования;

первый блок 610 синтезирования сигнала верхней полосы, выполненный с возможностью синтезировать сигнал верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы, выбранного блоком 605 предсказания возбуждения верхней полосы, и коэффициентов LPC верхней полосы или для широкой полосы, предсказанных первым блоком 608 предсказания коэффициентов LPC; и

первый блок 611 синтезирования широкополосного сигнала, выполненный с возможностью комбинировать сигнал нижней полосы, синтезированный первым блоком 607 синтезирования сигнала нижней полосы, с сигналом верхней полосы, синтезированным первым блоком 609 синтезирования сигнала верхней полосы, для получения широкополосного сигнала.

[00137] Также со ссылкой на Фиг. 8, Фиг. 8 является схематической структурной диаграммой другого устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения. Устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенное на Фиг. 8, получено путем оптимизации устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенного на Фиг. 6. В устройстве предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенном на Фиг. 8, если первый блок 601 получения, более конкретно, выполнен с возможностью декодировать принятый поток битов нижней полосы для получения набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, дополнительно ко всем блокам устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенного на Фиг. 6, устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенное на Фиг. 8, также дополнительно включает в себя блок 606 декодирования, выполненный с возможностью декодировать принятый поток битов нижней полосы для получения сигнала возбуждения нижней полосы; и соответственно блок 605 предсказания возбуждения верхней полосы также выполнен с возможностью выбирать из сигнала возбуждения нижней полосы, полученного с помощью декодирования блоком 606 декодирования, полосу частот с предварительно установленной шириной полосы в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином, определенным блоком 604 определения начального частотного бина.

[00138] В качестве опционального способа реализации устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенное на Фиг. 8, может дополнительно включать в себя:

второй блок 612 преобразования, выполненный с возможностью преобразовывать параметры спектральной частоты, полученные с помощью декодирования первым блоком 601 получения, в коэффициенты LPC нижней полосы;

второй блок 613 синтезирования сигнала нижней полосы, выполненный с возможностью синтезировать коэффициенты LPC нижней полосы, полученные с помощью преобразования вторым блоком 612 преобразования, и сигнал возбуждения нижней полосы, полученный с помощью декодирования блоком 606 декодирования, в сигнал нижней полосы;

первый блок 614 предсказания огибающей верхней полосы, выполненный с возможностью предсказывать огибающую верхней полосы, в соответствии с сигналом нижней полосы, синтезированным вторым блоком 612 синтезирования сигнала нижней полосы;

второй блок 615 синтезирования сигнала верхней полосы, выполненный с возможностью синтезировать сигнал верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы, выбранного блоком 605 предсказания возбуждения верхней полосы, и огибающей верхней полосы, предсказанной первым блоком 614 предсказания огибающей верхней полосы; и

второй блок 616 синтезирования широкополосного сигнала, выполненный с возможностью комбинировать сигнал нижней полосы, синтезированный вторым блоком 613 синтезирования сигнала нижней полосы, с сигналом верхней полосы, синтезированным вторым блоком 614 синтезирования сигнала верхней полосы, для получения широкополосного сигнала.

[00139] Также со ссылкой на Фиг. 9, Фиг. 9 является схематической структурной диаграммой другого устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения. Устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенное на Фиг. 9, получено путем оптимизации устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенного на Фиг. 6. В устройстве предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенном на Фиг. 9, если первый блок 601 получения, более конкретно, выполнен с возможностью декодировать принятый поток битов нижней полосы для получения сигнала нижней полосы и вычислять в соответствии с сигналом нижней полосы набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, то блок 605 предсказания возбуждения верхней полосы, более конкретно, выполнен с возможностью обрабатывать низкочастотный сигнал с использованием фильтра анализа LPC (который может быть включен в блок 605 предсказания возбуждения верхней полосы) для получения сигнала возбуждения нижней полосы и выбирать из сигнала возбуждения нижней полосы полосу частот с предварительно установленной шириной полосы в качестве сигнала возбуждения верхней полосы, в соответствии с начальным частотным бином, определенным блоком 604 определения начального частотного бина.

[00140] В качестве опционального способа реализации устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенное на Фиг. 9, может дополнительно включать в себя:

третий блок 617 преобразования, выполненный с возможностью преобразовывать вычисленные параметры спектральной частоты, полученные первым блоком 601 получения, в коэффициенты LPC нижней полосы;

второй блок 618 предсказания коэффициентов LPC, выполненный с возможностью предсказывать коэффициенты LPC верхней полосы или для широкой полосы в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы, полученными с помощью преобразования третьим блоком 617 преобразования;

третий блок 619 синтезирования сигнала верхней полосы, выполненный с возможностью синтезировать сигнал верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы, выбранного блоком 605 предсказания возбуждения верхней полосы, и коэффициентов LPC верхней полосы или для широкой полосы, предсказанных вторым блоком 618 предсказания коэффициентов LPC; и

третий блок 620 синтезирования широкополосного сигнала, выполненный с возможностью комбинировать сигнал нижней полосы, полученный с помощью декодирования первым блоком 601 получения, с сигналом верхней полосы, синтезированным третьим блоком 619 синтезирования сигнала верхней полосы, для получения широкополосного сигнала.

[00141] Также со ссылкой на Фиг. 10, Фиг. 10 является схематической структурной диаграммой другого устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытого в варианте осуществления изобретения. Устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенное на Фиг. 10, получено путем оптимизации устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенного на Фиг. 6. В устройстве предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенном на Фиг. 10, если первый блок 601 получения, более конкретно, выполнен с возможностью декодировать принятый поток битов нижней полосы для получения сигнала нижней полосы и вычислять в соответствии с сигналом нижней полосы набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, блок 605 предсказания возбуждения верхней полосы, более конкретно, выполнен с возможностью обрабатывать низкочастотный сигнал с использованием фильтра анализа LPC (который может быть включен в блок 605 предсказания возбуждения верхней полосы) для получения сигнала возбуждения нижней полосы и выбирать из сигнала возбуждения нижней полосы полосу частот с предварительно установленной шириной полосы в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином, определенным блоком 604 определения начального частотного бина.

[00142] В качестве опционального способа реализации устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, изображенное на Фиг. 10, может дополнительно включать в себя:

третий блок 621 предсказания огибающей верхней полосы, выполненный с возможностью предсказывать огибающую верхней полосы в соответствии с сигналом нижней полосы, полученным с помощью декодирования первым блоком 601 получения;

четвертый блок 622 синтезирования сигнала верхней полосы, выполненный с возможностью синтезировать сигнал верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы, выбранного блоком 605 предсказания возбуждения верхней полосы, и огибающей верхней полосы, предсказанной третьим блоком 621 предсказания огибающей верхней полосы; и

четвертый блок 623 синтезирования широкополосного сигнала, выполненный с возможностью комбинировать сигнал нижней полосы, полученный с помощью декодирования первым блоком 601 получения, с сигналом верхней полосы, синтезированным четвертым блоком 621 синтезирования сигнала верхней полосы, для получения широкополосного сигнала.

[00143] Устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, описанные на Фиг. 7-10, могут предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы из сигнала возбуждения нижней полосы или сигнала нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином сигнала возбуждения верхней полосы, что может реализовать предсказание сигнала возбуждения верхней полосы, имеющее хорошее качество кодирования, так что можно лучше предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы, тем самым эффективно улучшая характеристики сигнала возбуждения верхней полосы. Дополнительно после того, как устройства предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, описанные на Фиг. 7-10, комбинируют сигнал нижней полосы с сигналом верхней полосы, характеристики широкополосного сигнала также могут быть улучшены.

[00144] Также со ссылкой на Фиг. 11, Фиг. 11 является схематической структурной диаграммой устройства декодирования, раскрытого в варианте осуществления изобретения, которое выполнено с возможностью выполнять способ предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытый в варианте осуществления изобретения. Как изображено на Фиг. 10, устройство 1100 декодирования включает в себя: по меньшей мере, одно устройство 1101 обработки, как, например, CPU, по меньшей мере, один сетевой интерфейс 1104, пользовательский интерфейс 1103, запоминающее устройство 1105 и, по меньшей мере, одну шину 1102 связи. Шина 1102 связи выполнена с возможностью реализовывать соединение и связь между этими компонентами. Опционально пользовательский интерфейс 1103 может включать в себя интерфейс USB или другой стандартный интерфейс или проводной интерфейс. Опционально сетевой интерфейс 1104 может включать в себя интерфейс Wi-Fi или другой беспроводной интерфейс. Запоминающее устройство 1105 может включать в себя высокоскоростное запоминающее устройство RAM или может дополнительно включать в себя энергонезависимое запоминающее устройство (энергонезависимое запоминающее устройство), как, например, по меньшей мере, одно хранилище на магнитных дисках. Опционально запоминающее устройство 1105 может включать в себя, по меньшей мере, одно устройство хранения, расположенное удаленно от вышеуказанного устройства 1101 обработки.

[00145] В устройстве декодирования, изображенном на Фиг. 11, сетевой интерфейс 1104 может принимать поток битов нижней полосы, отправленный устройством кодирования; пользовательский интерфейс 1104 может быть соединен с периферийным устройством и выполнен с возможностью выводить сигнал; запоминающее устройство может быть выполнено с возможностью хранить программу, и устройство 1101 обработки может быть выполнено с возможностью запускать программу, хранящуюся в запоминающем устройстве 1105, и выполнять следующие этапы:

получение в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы, принятым сетевым интерфейсом 1104, набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, причем параметры спектральной частоты включают в себя параметры LSF нижней полосы или параметры ISF нижней полосы;

для набора параметров спектральной частоты вычисление разности параметров спектральной частоты между каждыми двумя параметрами спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения в некоторых или всех из упомянутых параметров спектральной частоты;

получение минимальной разности параметров спектральной частоты из вычисленных разностей параметров спектральной частоты;

определение в соответствии с частотным бином, который соответствует минимальной разности параметров спектральной частоты, начального частотного бина для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы; и

предсказание сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином.

[00146] В качестве опционального способа реализации получение устройством 1101 обработки в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, может включать в себя:

декодирование принятого потока битов нижней полосы для получения набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот; или

декодирование принятого потока битов нижней полосы для получения сигнала нижней полосы и вычисление в соответствии с сигналом нижней полосы набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот.

[00147] В качестве опционального способа реализации, если устройство 1101 обработки декодирует принятый поток битов нижней полосы, для получения набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, то устройство 1101 обработки может дополнительно выполнять следующие этапы:

декодирование принятого потока битов нижней полосы для получения сигнала возбуждения нижней полосы.

[00148] Соответственно предсказание устройством 1101 обработки сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином может включать в себя:

выбор из сигнала возбуждения нижней полосы полосы частот с предварительно установленной шириной полосы в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином.

[00149] В качестве опционального способа реализации устройство 1101 обработки может дополнительно выполнять следующие этапы:

преобразование параметров спектральной частоты, полученных с помощью декодирования, в коэффициенты линейного предсказания LPC нижней полосы;

синтезирование сигнала нижней полосы с использованием коэффициентов LPC нижней полосы и сигнала возбуждения нижней полосы;

предсказание коэффициентов LPC верхней полосы или для широкой полосы в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы;

синтезирование сигнала верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы и коэффициентов LPC верхней полосы или для широкой полосы; и

комбинирование сигнала нижней полосы с сигналом верхней полосы для получения широкополосного сигнала.

[00150] В качестве другого опционального способа реализации устройство 1101 обработки может дополнительно выполнять следующие этапы:

преобразование параметров спектральной частоты, полученных с помощью декодирования, в коэффициенты LPC нижней полосы;

синтезирование сигнала нижней полосы с использованием коэффициентов LPC нижней полосы и сигнала возбуждения нижней полосы;

предсказание огибающей верхней полосы в соответствии с сигналом нижней полосы;

синтезирование сигнала верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы и огибающей верхней полосы; и

комбинирование сигнала нижней полосы с сигналом верхней полосы для получения широкополосного сигнала.

[00151] В качестве опционального способа реализации, если устройство 11101 обработки декодирует принятый поток битов нижней полосы для получения сигнала нижней полосы и вычисляет в соответствии с сигналом нижней полосы набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, то предсказание устройством 1101 обработки сигнала возбуждения верхней полосы из нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином, включает в себя:

обработку низкочастотного сигнала с использованием фильтра анализа LPC для получения сигнала возбуждения нижней полосы; и

выбор из сигнала возбуждения нижней полосы полосы частот с предварительно установленной шириной полосы в качестве сигнала возбуждения верхней полосы в соответствии с начальным частотным бином.

[00152] В качестве опционального способа реализации устройство 1101 обработки может дополнительно выполнять следующие этапы:

преобразование вычисленных параметров спектральной частоты в коэффициенты LPC нижней полосы;

предсказание коэффициентов LPC верхней полосы или для широкой полосы в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы;

синтезирование сигнала верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы и коэффициентов LPC верхней полосы или для широкой полосы; и

комбинирование сигнала нижней полосы с сигналом верхней полосы для получения широкополосного сигнала.

[00153] В качестве другого опционального способа реализации устройство 1101 обработки может дополнительно выполнять следующие этапы:

предсказание огибающей верхней полосы в соответствии с сигналом нижней полосы;

синтезирование сигнала верхней полосы с использованием сигнала возбуждения верхней полосы и огибающей верхней полосы; и

комбинирование сигнала нижней полосы с сигналом верхней полосы для получения широкополосного сигнала.

[00154] Устройство декодирования, описанное на Фиг. 11, может предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы из сигнала возбуждения нижней полосы или сигнала нижней полосы в соответствии с начальным частотным бином сигнала возбуждения верхней полосы, что может реализовать предсказание сигнала возбуждения верхней полосы, имеющего хорошее качество кодирования, так что можно лучше предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы, тем самым эффективно улучшив характеристики сигнала возбуждения верхней полосы. Дополнительно после того, как устройство декодирования, описанное на Фиг. 11, комбинирует сигнал нижней полосы с сигналом верхней полосы, характеристики широкополосного сигнала также могут быть улучшены.

[00155] Специалист в данной области техники может понять, что все или часть этапов способов в вариантах осуществления может быть реализована с помощью программы, дающей команды релевантным техническим средствам. Программа может храниться в машиночитаемом носителе данных. Носитель данных может включать в себя устройство флэш-памяти, постоянное запоминающее устройство (постоянное запоминающее устройство, ROM), оперативное запоминающее устройство (оперативное запоминающее устройство, RAM), магнитный диск и оптический диск.

[00156] Способ и устройство предсказания сигнала возбуждения верхней полосы, раскрытые в вариантах осуществления изобретения, описаны подробно выше. В данной спецификации конкретные примеры применены для детализации принципа и способов реализации изобретения, и описания вышеуказанных вариантов осуществления используют только для помощи в понимании способа и главной идеи изобретения. Дополнительно специалист в данной области техники на основании идеи изобретения может сделать модификации по отношению к конкретным способам реализации и объему применения. Подводя итог, содержание данной спецификации не следует принимать как ограничение изобретения.

Изобретение относится к средствам для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы частот. Технический результат заключается в повышении качества сигнала возбуждения верхней полосы. Получают в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы частот набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот. Параметры спектральной частоты содержат параметры линейной спектральной частоты, LSF, нижней полосы частот или параметры спектральной частоты иммитанса, ISF, нижней полосы частот. Вычисляют разности параметров спектральной частоты между каждыми двумя параметрами спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения в некоторых или всех из упомянутых параметров спектральной частоты. Определяют диапазон поиска для поиска минимальной разности параметров спектральной частоты. Диапазон поиска указывает часть вычисленных разностей параметров спектральной частоты. Корректируют части вычисленных разностей параметров спектральной частоты с использованием коэффициента коррекции для получения множества скорректированных разностей параметров спектральной частоты. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ предсказания сигнала возбуждения верхней полосы частот, содержащий:

получение в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы частот набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, причем параметры спектральной частоты содержат параметры линейной спектральной частоты, LSF, нижней полосы частот или параметры спектральной частоты иммитанса, ISF, нижней полосы частот;

вычисление разности параметров спектральной частоты между каждыми двумя параметрами спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения в некоторых или всех из упомянутых параметров спектральной частоты;

определение в соответствии со скоростью потока битов нижней полосы частот диапазона поиска для поиска минимальной разности параметров спектральной частоты, причем упомянутый диапазон поиска указывает часть вычисленных разностей параметров спектральной частоты;

коррекцию части вычисленных разностей параметров спектральной частоты с использованием коэффициента коррекции для получения множества скорректированных разностей параметров спектральной частоты;

поиск минимальной разности параметров спектральной частоты из множества скорректированных разностей параметров спектральной частоты;

определение в соответствии с частотным бином, который соответствует минимальной разности параметров спектральной частоты, начального частотного бина для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы частот из сигнала возбуждения нижней полосы частот; и

предсказание сигнала возбуждения верхней полосы частот из сигнала возбуждения нижней полосы частот в соответствии с начальным частотным бином.

2. Способ по п. 1, в котором получение в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы частот набора параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, содержит:

декодирование принятого потока битов нижней полосы частот для получения набора параметров спектральной частоты; или

декодирование принятого потока битов нижней полосы частот для получения сигнала нижней полосы частот и вычисление в соответствии с сигналом нижней полосы частот набора параметров спектральной частоты.

3. Способ по п. 2, в котором после того, как набор параметров спектральной частоты получен с помощью декодирования принятого потока битов нижней полосы частот способ дополнительно содержит:

декодирование принятого потока битов нижней полосы частот для получения сигнала возбуждения нижней полосы частот; и

причем предсказание сигнала возбуждения верхней полосы частот из нижней полосы частот в соответствии с начальным частотным бином содержит:

выбор из сигнала возбуждения нижней полосы частот полосы частот с предварительно установленной шириной полосы частот в качестве сигнала возбуждения верхней полосы частот в соответствии с начальным частотным бином.

4. Способ по п. 3, причем способ дополнительно содержит:

преобразование параметров спектральной частоты, полученных с помощью декодирования, в коэффициенты линейного предсказания (LPC) нижней полосы частот;

синтезирование сигнала нижней полосы частот с использованием коэффициентов LPC нижней полосы частот и сигнала возбуждения нижней полосы частот;

предсказание коэффициентов LPC верхней полосы частот или широкой полосы частот в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы частот;

синтезирование сигнала верхней полосы частот с использованием сигнала возбуждения верхней полосы частот и коэффициентов LPC верхней полосы частот или широкой полосы частот; и

комбинирование сигнала нижней полосы частот с сигналом верхней полосы частот для получения широкополосного сигнала.

5. Способ по п. 3, причем способ дополнительно содержит:

преобразование параметров спектральной частоты, полученных с помощью декодирования, в коэффициенты линейного предсказания (LPC) нижней полосы частот;

синтезирование сигнала нижней полосы частот с использованием коэффициентов LPC нижней полосы частот и сигнала возбуждения нижней полосы частот;

предсказание огибающей верхней полосы частот в соответствии с сигналом нижней полосы частот;

синтезирование сигнала верхней полосы частот с использованием сигнала возбуждения верхней полосы частот и огибающей верхней полосы частот; и

комбинирование сигнала нижней полосы частот с сигналом верхней полосы частот для получения широкополосного сигнала.

6. Способ по п. 2, в котором, если сигнал нижней полосы частот получен с помощью декодирования принятого потока битов нижней полосы частот, и набор параметров спектральной частоты вычисляют в соответствии с сигналом нижней полосы частот, то предсказание сигнала возбуждения верхней полосы частот из нижней полосы частот в соответствии с начальным частотным бином содержит:

обработку низкочастотного сигнала с использованием фильтра анализа LPC для получения сигнала возбуждения нижней полосы частот; и

выбор из сигнала возбуждения нижней полосы частот полосы частот с предварительно установленной шириной полосы частот в качестве сигнала возбуждения верхней полосы частот в соответствии с начальным частотным бином.

7. Способ по п. 6, причем способ дополнительно содержит:

преобразование полученных вычисленных параметров спектральной частоты в коэффициенты линейного предсказания (LPC) нижней полосы частот;

предсказание коэффициентов LPC верхней полосы частот или широкой полосы частот в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы частот;

синтезирование сигнала верхней полосы частот с использованием сигнала возбуждения верхней полосы частот и коэффициентов LPC верхней полосы частот или широкой полосы частот; и

комбинирование сигнала нижней полосы частот с сигналом верхней полосы частот для получения широкополосного сигнала.

8. Cпособ по п. 6, причем способ дополнительно содержит:

предсказание огибающей верхней полосы частот в соответствии с сигналом нижней полосы частот;

синтезирование сигнала верхней полосы частот с использованием сигнала возбуждения верхней полосы частот и огибающей верхней полосы частот; и

комбинирование сигнала нижней полосы частот с сигналом верхней полосы частот для получения широкополосного сигнала.

9. Способ по п. 1, в котором каждые два параметра спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения, содержат каждые два смежных параметра спектральной частоты.

10. Способ по п. 9, в котором коэффициент коррекции уменьшается при увеличении частоты.

11. Способ по п. 10, в котором более высокая скорость потока битов нижней полосы частот указывает больший диапазон поиска, а более низкая скорость потока битов нижней полосы частот указывает меньший диапазон поиска.

12. Устройство декодирования, содержащее устройство обработки, сетевой интерфейс и запоминающее устройство; причем сетевой интерфейс выполнен с возможностью принимать поток битов нижней полосы частот, отправленный устройством кодирования; запоминающее устройство выполнено с возможностью хранить программу, и устройство обработки выполнено с возможностью выполнять программу, хранящуюся в запоминающем устройстве, чтобы выполнять следующие операции:

получать в соответствии с принятым потоком битов нижней полосы частот набор параметров спектральной частоты, которые расположены в порядке частот, причем параметры спектральной частоты содержат параметры линейной спектральной частоты, LSF, нижней полосы частот или параметры спектральной частоты иммитанса, ISF, нижней полосы частот;

вычислять разность параметров спектральной частоты между каждыми двумя параметрами спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения в некоторых или всех из упомянутых параметров спектральной частоты;

определять в соответствии со скоростью потока битов нижней полосы частот диапазон поиска для поиска минимальной разности параметров спектральной частоты, причем упомянутый диапазон поиска указывает часть вычисленных разностей параметров спектральной частоты;

корректировать часть вычисленных разностей параметров спектральной частоты с использованием коэффициента коррекции для получения множества скорректированных разностей параметров спектральной частоты;

выполнять поиск минимальной разности параметров спектральной частоты из множества скорректированных разностей параметров спектральной частоты;

определять в соответствии с частотным бином, который соответствует минимальной разности параметров спектральной частоты, начальный частотный бин для предсказания сигнала возбуждения верхней полосы частот из сигнала возбуждения нижней полосы частот; и

предсказывать сигнал возбуждения верхней полосы частот из сигнала возбуждения нижней полосы частот в соответствии с начальным частотным бином.

13. Устройство декодирования по п. 12, в котором устройство обработки выполнено с возможностью выполнять программу, хранящуюся в запоминающем устройстве, чтобы выполнять одну из следующих операций:

декодировать принятый поток битов нижней полосы частот для получения набора параметров спектральной частоты; или

декодировать принятый поток битов нижней полосы частот для получения сигнала нижней полосы частот и вычислять в соответствии с сигналом нижней полосы частот набор параметров спектральной частоты.

14. Устройство декодирования по п. 13, в котором устройство обработки дополнительно выполнено с возможностью выполнять программу, хранящуюся в запоминающем устройстве, чтобы выполнять следующие операции:

декодировать принятый поток битов нижней полосы частот для получения сигнала возбуждения нижней полосы частот; и

выбирать из сигнала возбуждения нижней полосы частот полосу частот с предварительно установленной шириной полосы частот в качестве сигнала возбуждения верхней полосы частот в соответствии с начальным частотным бином.

15. Устройство декодирования по п. 14, в котором устройство обработки дополнительно выполнено с возможностью выполнять программу, хранящуюся в запоминающем устройстве, чтобы выполнять следующие операции:

преобразовывать параметры спектральной частоты, полученные с помощью декодирования, в коэффициенты линейного предсказания (LPC) нижней полосы частот;

синтезировать сигнал нижней полосы частот с использованием коэффициентов LPC нижней полосы частот и сигнала возбуждения нижней полосы частот;

предсказывать коэффициенты LPC верхней полосы частот или широкой полосы частот в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы частот;

синтезировать сигнал верхней полосы частот с использованием сигнала возбуждения верхней полосы частот и коэффициентов LPC верхней полосы частот или широкой полосы частот; и

комбинировать сигнал нижней полосы частот с сигналом верхней полосы частот для получения широкополосного сигнала.

16. Устройство декодирования по п. 13, в котором устройство обработки выполнено с возможностью выполнять программу, хранящуюся в запоминающем устройстве, чтобы выполнять следующие операции:

обрабатывать низкочастотный сигнал с использованием фильтра анализа LPC для получения сигнала возбуждения нижней полосы частот; и

выбирать из сигнала возбуждения нижней полосы частот полосу частот с предварительно установленной шириной полосы частот в качестве сигнала возбуждения верхней полосы частот в соответствии с начальным частотным бином.

17. Устройство декодирования по п. 16, в котором устройство обработки дополнительно выполнено с возможностью выполнять программу, хранящуюся в запоминающем устройстве, чтобы выполнять следующие операции:

преобразовывать полученные вычисленные параметры спектральной частоты в коэффициенты линейного предсказания (LPC) нижней полосы частот;

предсказывать коэффициенты LPC верхней полосы частот или широкой полосы частот в соответствии с коэффициентами LPC нижней полосы частот;

синтезировать сигнал верхней полосы частот с использованием сигнала возбуждения верхней полосы частот и коэффициентов LPC верхней полосы частот или широкой полосы частот; и

комбинировать сигнал нижней полосы частот с сигналом верхней полосы частот для получения широкополосного сигнала.

18. Устройство декодирования по п. 12, в котором каждые два параметра спектральной частоты, которые имеют одинаковый интервал положения, содержат каждые два смежные параметра спектральной частоты.

19. Устройство декодирования по п. 18, в котором коэффициент коррекции уменьшается при увеличении частоты.

20. Устройство декодирования по п. 19, в котором более высокая скорость потока битов нижней полосы частот указывает больший диапазон поиска, а более низкая скорость потока битов нижней полосы частот указывает меньший диапазон поиска.